• 한국농공학회논문집
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• 제63권6호
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• pp.131-140
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• 2021

It is becoming more important to utilize reclaimed lands in South Korea, due to the increasing competition for its usage among different sectors. However, the high groundwater level and poor permeability are exposing them to deterioration by salinization. Salinization is difficult to predict because the pattern changes according to various characteristics of soil and groundwater. In this study, the capillary rising time was studied by the water content profile in the soil. The prediction equation of soil salinity was developed based on simulation result of the CHEMFLO model. to enable prediction considering various soil water content and groundwater level. The two terms constituting the equation showed the coefficients of determination of 0.9816 and 0.9824, respectively. Using the prediction equation of the study, the surface salinity can be easily predicted from the initial surface salinity and the salinity of the groundwater. In the future, more precise predictions will be possible with the results of studies on the hydraulic characteristics of various reclaimed soils, changes in water content profile by seasonal and climate events.

• 농촌계획
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• 제12권2호
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• pp.49-56
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• 2006

The application of domestic wastewater on rice paddies results in the accumulation of sodium(Na$^+$) to the soil. Excessive concentration of sodium may cause the deterioration of the physical characteristics of the soil, change in the osmosis of the soil, destruction of soil aggregates as well as ion toxicity due to sodium accumulation. Using domestic wastewater as irrigation water should be preceded by measures to prevent or control the soil salinization caused by sodium. Agricultural reuse of domestic wastewater were found not to cause serious problems with food safety due to heavy metals. However, pre-treatment using ultraviolet or ozone is recommended to reduce the number of bacteria and gem and for public health reasons. Using domestic wastewater has shown that reducing the standard application of chemical fertilizers by as much as 50% reduced the harvesting index by only 10%. This study has shown that it is feasible to reuse domestic wastewater on rice paddies. In order to facilitate the application, it is deemed necessary to establish wastewater treatment technologies in the future, to review criteria for recycling domestic wastewater for agricultural purposes such as conditions of soil and cropping system and to resolve conflicts with farmers and public health issues.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.387-395
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• 2017

기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서 지하수 해수침투는 3차원 모델, 토양 염류화 평가는 연직 1차원 모델을 합성 적용하여 해안 농경지에 대한 해수면 상승 피해를 평가하는 방법을 개발하였다. 3차원 해수침투 모델에서 지하수면의 수위와 농도분포를 계산하고 최상부 절점 중에서 염분 농도가 기준 값 이상인 절점에서 지하수면과 지표면 사이의 토양층에서 연직 1차원 모델링으로 토양층의 염분 농도와 불포화대 두께를 계산하였다. 농경지의 토양 염류화는 작물의 뿌리 심도에서 보통 작물의 생육한계 염분농도를 기준으로 판단하였다. 개발된 모델링 방법을 가상의 간척농경지에 적용하였다. 해수면 상승자료로 IPCC의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 평가 결과는 2050년과 2100년에 대하여 제시하였다. 연구결과 대상지역에서 기후변화 시나리오 RCP 8.5에서 2100년에는 지하수 염류화 피해 면적은 간척지 육지면적 대비 7.8%, 염류화 토양 면적은 6.0%, 불포화층의 두께가 뿌리심도보다 적은 지역의 면적은 1.6% 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.63-77
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• 2002

Salinization is an important environmental problem encountered in coastal aquifers. In order to evaluate the salinization problem in the western coastal area of Korea, we have performed a regional hydrochemical study on shallow well groundwaters (N=229) collected within 10 km away from the coastline. The concentrations of analyzed solutes are very wide in range, suggesting that the hydrochemistry is controlled by several processes such as water-rock interaction, seawater mixing, and anthropogenic contamination. Based on the graphical interpretation of cumulative frequency curves for some hydrochemical parameters (esp., $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$), the collected water samples were grouped into two major populations (1) a background population whose chemistry is predominantly affected by water-rock interaction, and (2) an anomalous population which records the potential influences by either seawater mixing or anthropogenic pollution. The threshold values obtained are 34.7 mg/l for $Cl^{-}$ and 37.2 mg/l for ${NO_3}^-$, Using these two constituents, groundwaters were further grouped into four water types as follows (the numbers in parenthesis indicate the percentage of each type water) : (1) type 1 waters (38%) that are relatively poor in $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, which may represent their relatively little contamination due to seawater mixing and anthropogenic pollution; (2) type 2 waters (21%) which are enriched in $Cl^{-}$, Indicating the considerable influence by seawater mixing; (3) ${NO_3}^-$-rich, type 3 waters (11%) which record significant anthropogenic pollution; and (4) type 4 waters (30%) enriched in both $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, reflecting the effects of both seawater mixing and anthropogenic contamination. The results of the water type classification correspond well with the grouping on a Piper's diagram. On a Br x $10^4$versus Cl molar ratio diagram, most of type 2 waters are also plotted along or near the seawater mixing line. The discriminant analysis of hydrochemical data also shows that the classification of waters into four types are so realistic to adequately reflect the major process(es) proposed for the hydrochemical evolution of each water type. As a tool for evaluating the degree of seawater mixing, we propose a parameter called 'Seawater Mixing Index (S.M.I.)’ which is based on the concentrations of Na, Mg, Cl, and $SO_4$. All the type 1 and 3 waters have the S.M.I. values smaller than one, while type 2 and type 4 waters mostly have the values greater than 1. In the western coastal area of Korea, more than 21% of shallow groundwaters appear to be more or less affected by salinization process.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.349-355
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• 2008

섬진강 하구 시설재배지의 염류집적심화의 원인을 구명하기 위해 경남 하동군 목도리 시설재배단지 토양의 염류집적 특성과 주요 관개용수인 지하수의 수질특성, 그리고 시비실태를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 토양 내 염류농도가 우리나라 시설재배지 평균에 비해 높았으며, 특히 나트륨과 염소의 함량이 높게 검출되어 염에 대해 민감한 작목에 대해서는 유묘기에 염해발생가능성이 있을 것으로 판단되었다. 지역에서 주로 사용되고 있는 천층 지하수는 높은 농도의 염(평균 EC $2.6\;dS\;m^{-1}$)과 나트륨과 염소를 포함하고 있었다. 특히 수막시설 운영으로 관개용수의 사용량이 급격하게 증가하는 동절기 관개용수 중 염 농도는 급격하게 증가되고 있어 이시기 토양 내 염농도의 상승과 작물에 대한 염해유발 가능성을 가지고 있었다. 이외에도 지역에서 재배되고 있는 모든 작목에 대해 추천시비량 이상의 과량의 화학비료와 축산분뇨퇴비가 시용되고 있어 표층토의 염류집적을 가속화시키는 것에 기여하였다. 해당 지역의 염류피해를 경감하기 위해서는 일차적으로 양질의 관개용수의 확보와 시비량 저감을 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제25권1호
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• pp.41-50
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• 2016

우리나라는 약 30년 간 환경영향평가가 시행되고 있으며 이 기간 동안 환경영향평가의 대상 사업 및 평가 항목 등에 대한 다양한 개정이 수행되었다. 하지만 현행 환경영향평가법 상의 토양 관련 평가 항목은 토양 환경의 일부분에 국한하여 고려되고 있다. 본 연구는 국내 환경영향평가 지침을 분석하여 토양 관련 평가 항목을 분석하였으며 해외의 환경영향평가제도 내 토양 관련 평가항목을 분석하였다. 이를 통해 국내 환경영향평가 제도에서 토양 환경 평가의 문제점과 시사점을 도출하였다. 우리나라의 경우 환경영향평가 제도 내의 수질, 토양, 지형 지질, 수리 수문 평가 항목에서 토양과 관련된 인자를 분석하고 있다. 그 대상은 토양 오염도, 비옥토, 우수유출량, 비점오염원 등 주로 오염과 관련한 인자이다. 하지만 해외의 경우 토양 압밀, 토양 밀폐, 토양 염류화 등 토양의 기능 및 질과 연관된 항목을 분석 중에 있다. 우리나라 국토의 지속가능한 개발을 위하여 해외의 경우와 마찬가지로 토양 관련 평가 인자를 개정할 필요가 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1065-1072
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• 2012

Crop productivity decreases globally as a result of salinization. However, salinity impact on greenhouse-grown crops is much higher than on field-grown crops due to the overall concentrations of nutrients in greenhouse soils. Therefore, this study was performed to determine the short-term changes in growth, photosynthesis, and metabolites of tomato plants grown in greenhouse under heavily input of fertilizers evaluated by microbial activity and chemical properties of soils. The soils (< 3, 3.01~6, 6.01~10 and > 10.01 dS $m^{-1}$) from farmer's greenhouse fields having different fertilization practices were used. Results showed that the salt-accumulated soil affected adversely the growth of tomato plants. Tomato plants were seldom to complete their growth against > 10.0 dS $m^{-1}$ level of EC. The assimilation rate of $CO_2$ from the upper fully expanded leaves of tomato plants is reduced under increasing soil EC levels at 14 days, however; it was the highest in moderate or high EC-subjected (3.0 ~ 10.0 dS $m^{-1}$) at 28 days. In our experiment, soluble sugars and starch were sensitive markers for salt stress and thus might assume the status of crops against various salt conditions. Taken together, tomato plants found to have tolerance against moderate soil EC stress. Various EC levels (< 3.0 ~ 10.0 dS $m^{-1}$) led to a slight decrease in organic matter (OM) contents in soils at 28 days. Salinity stress led to higher microbial activity in soils, followed by a decomposition of OM in soils as indicated by the changes in soil chemical properties.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.8-21
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• 2008

지질 매체의 층상 불균질성과 지하수 양수 방식이 해안 대수층 내에서의 지하수 유동과 염분 이동에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 수리동역학적 분산 수치 모델을 이용한 일련의 삼차원 수치 모델링이 수행되었다. 해수 침투에 대한 층상 불균질성의 영향을 평가하기 위하여 하부 사토층(대수층)과 상부 점토층(준대수층)으로 구성된 층상 불균질 해안 대수층과 이에 상응하는 등가의 물질로 구성된 균질 해안 대수층을 수치 모델링하였다. 또한 해수 침투에 대한 지하수 양수 방식의 영향을 평가하기 위하여 전체 수치 모델링 기간 동안에 동일한 양의 지하수를 양수하는 연속적인 지하수 양수 방식과 두 개의 주기적인 지하수 양수 방식을 상기한 두 해안 대수층에 적용하였다. 수치 모델링 결과는 주기적인 지하수 양수 방식이 층상 대수층의 하부 사토층뿐만 아니라 상부 점토층에서의 지하수 유동과 염분 이동에 보다 중대한 악영향을 끼치며, 주기적인 지하수 양수 시에 양수 강도가 클수록 지하수 염수화가 공간적 및 시간적으로 더욱 심화됨을 보여준다. 이는 해수 침투에 의한 지하수 염수화를 최소화하기 위해서는 지속적인 지하수 양수 방식이 보다 더 적합할 수 있음을 의미한다. 또한 수치 모델링 결과는 주기적인 지하수 양수시에 상부 점토층에서의 지하수 염수화 양상이 하부 사토층에서의 그것에 비해 매우 다르게 발생함을 보여준다. 이러한 두 지층 사이의 지하수 염수화 양상의 차이는 층상 해안 대수층의 층상 불균질성에 기인하는 것으로 해석된다.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제9권2호
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• pp.173-186
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• 2015

In Bangladesh, increases in the tropospheric ozone ($O_3$) concentration and in soil salinization may lead to crop damage. To clarify the effects of $O_3$ and/or soil salinity on Bangladeshi wheat cultivars, BAW1059 (salt-tolerant) and Shatabdi (salt-sensitive) were exposed to 70-day treatments with $O_3$ (charcoal-filtered air (CF), $1.0{\times}O_3$, and $1.5{\times}O_3$) and different levels of soil salinity (0, 4, and $8dS\;m^{-1}$). In both cultivars, the whole-plant dry mass and grain yield were significantly reduced by exposure to $O_3$. Increased soil salinity caused significant reductions in whole-plant growth and yield in Shatabdi, but the reductions were negligible in BAW1059. No significant interactions between $O_3$ and salinity were detected for growth, yield, and leaf gas exchange parameters in both cultivars. We concluded that the effects of $O_3$ are not ameliorated by soil salinity in two Bangladeshi wheat cultivars, regardless of their salinity tolerance.

• BMB Reports
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• 제46권9호
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• pp.439-447
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• 2013

Rice is a monocot gramineous crop, and one of the most important staple foods. Rice is considered a model species for most gramineous crops. Extensive research on rice has provided critical guidance for other crops, such as maize and wheat. In recent years, climate change and exacerbated soil degradation have resulted in a variety of abiotic stresses, such as greenhouse effects, lower temperatures, drought, floods, soil salinization and heavy metal pollution. As such, there is an extremely high demand for additional research, in order to address these negative factors. Studies have shown that the alternative splicing of many genes in rice is affected by stress conditions, suggesting that manipulation of the alternative splicing of specific genes may be an effective approach for rice to adapt to abiotic stress. With the advancement of microarrays, and more recently, next generation sequencing technology, several studies have shown that more than half of the genes in the rice genome undergo alternative splicing. This mini-review summarizes the latest progress in the research of splicing and alternative splicing in rice, compared to splicing in humans. Furthermore, we discuss how additional studies may change the landscape of investigation of rice functional genomics and genetically improved rice.